Blasinstrumente spucken nicht mehr COVID aus als Sprache: Studie

Von Arianna Sarjoo

Aug. 19, 2022 - Gute Nachrichten für Musikliebhaber und Musiker: Blasinstrumente scheinen COVID-19-Partikel nicht stärker zu projizieren als das Sprechen, so eine neue Studie.

Neue Forschungsergebnisse der University of Pennsylvania in Zusammenarbeit mit Mitgliedern des Philadelphia Orchestra zeigen, dass Blasinstrumente COVID-19-Partikel nicht weiter oder schneller verbreiten als ein Mensch, der normal spricht.

"Wir sind wahrscheinlich eine der ersten Studien, die Strömungs- und Aerosolkonzentrationsmessungen kombinieren, um die Aerosolausbreitung von Blasinstrumenten zu untersuchen", sagt Paulo Arratia, PhD, Professor für Maschinenbau und angewandte Mechanik an der Universität, der die Studie leitete.

Arratia und seine Kollegen setzten einen Partikelzähler, einen Befeuchter und einen grünen Laser ein, um zu visualisieren und zu messen, wie viel und wie schnell Aerosole aus Blasinstrumenten (z. B. Blech- und Holzblasinstrumenten) austraten, während Orchestermitglieder ihr Instrument fast zwei Minuten lang ununterbrochen spielten. Sie maßen den Ausstoß aus vielen Instrumenten, darunter Flöten, Klarinetten, Trompeten und Tuben.

Die Herausforderung bestand darin, herauszufinden, wie weit die Musiker voneinander entfernt sein konnten, um ihre Instrumente zu spielen, ohne dass eine Plexiglasbarriere erforderlich war oder das Risiko bestand, dass sich COVID-19 auf Ensemblemitglieder oder das Publikum ausbreitete, sagt Arratia.

Mit Hilfe eines Ultraschallbefeuchters erzeugten die Forscher eine nebelartige Umgebung in der Nähe der Instrumentenöffnung. Ein grüner Laser beleuchtete den künstlichen Nebel. Bei so viel Feuchtigkeit in der Luft und einer durchscheinenden Lichtquelle konnten Arratia und die anderen Forscher die Menge und Geschwindigkeit der aerosolierten Partikel messen.

Die meisten der freigesetzten Partikel waren weniger als einen Mikrometer dick, wie es bei normalem Atmen und Sprechen der Fall wäre.

Die Viruspartikel wurden nicht so heftig aus der Öffnung von Blasinstrumenten herausgeschleudert wie beim Husten oder Niesen eines Menschen, sagt Arratia. Tatsächlich betrug die Strömung weniger als 0,1 Meter pro Sekunde und war damit fast 50 Mal langsamer als die Geschwindigkeit eines Hustens oder Niesens, die laut der Studie zwischen 5 und 10 Metern pro Sekunde liegt.

Und die Partikel der meisten Messgeräte flogen nur etwa einen Meter weit, bevor sie auf das Niveau des Hintergrundluftstroms absanken. Nur bei zwei Instrumenten, der Flöte und der Posaune, reichten die Partikel weiter als drei Meter, bevor das Aerosol auf nicht mehr nachweisbare Werte sank. Daher könnte ein Abstand von einem Meter zwischen Holz- und Blechbläsern auch bei Live-Auftritten die Verbreitung und Kontamination von COVID-19-Partikeln verringern, so Arratia.

"Während der Pandemie verteilten die Orchester ihre Spieler und verwendeten Plexiglasbarrieren, um sich gegenseitig vor Aerosolen zu schützen, was für die Klangqualität nicht ideal war", sagt er. Musikstücke mussten so angepasst werden, dass Blas- und Blechblasinstrumente ausgeschlossen wurden, und viele Konzerte wurden verschoben oder abgesagt.

Kleinere Gemeinschaftsorchester standen vor besonderen Herausforderungen, als sie versuchten, die COVID-19-Protokolle zu befolgen, die von größeren Orchestern ohne die gleichen finanziellen Mittel eingeführt wurden.

"Wir haben nicht die Mittel, die große Orchester haben, und es gab keine Möglichkeit, Plexiglasschilde um unsere Musiker herum zu bauen", sagt Dr. Ivan Shulman, Musikdirektor des Los Angeles Doctors Symphony Orchestra. "Abgesehen von der Abschirmung des Schalls hat das nichts bewirkt, außer dass sich die Tröpfchen neu verteilen, zumindest nach den Informationen, die wir gesehen haben."

Um eine möglichst sichere Umgebung für alle Beteiligten zu schaffen, wählte Shulman, Assistenzprofessor für Chirurgie an der University of California, Los Angeles, Stücke wie Aaron Coplands Fanfare for the Common Man aus, eine Komposition für Trommeln und Blechbläser, die es den Spielern ermöglichte, weit auseinander zu stehen. Mit Ausnahme der Bläser trugen alle Mitglieder des Orchesters bei jeder Probe und jedem Konzert Masken, und alle mussten geimpft werden.

"Einige Orchester testeten nur die Bläser vor jeder Probe", sagt Shulman. "Wir hatten nicht die Mittel, um das zu tun, aber da nun mehr Tests zur Verfügung stehen, haben wir darüber nachgedacht, das zu tun, wenn wir im September wieder anfangen."

Shulman konnte zwar nicht messen, wie seine Instrumente Partikel verbreiten, aber sein Orchester verwendete einen Kohlendioxid-Monitor als Indikator für die Belüftung des Proberaums.

"Wir haben festgestellt, dass man sicher ist, wenn man die CO2-Konzentration auf weniger als 1.100 Teile pro Million hält", sagt er. "Wir haben nie festgestellt, dass wir in die Nähe besorgniserregender Werte kamen.

Die neuen Ergebnisse seien beruhigend, sagt Shulman.

"Die Sorge, die ich habe, ist, dass selbst bei diesen Werten in einem Orchester, wie viele Menschen in der Nähe von sprechenden Menschen sein wollen? Würden sie lieber weiter weg sein? Wir müssen immer noch daran denken, dass die Leute nah dran sind.

Nichtsdestotrotz sind die COVID-19-Protokolle die Mühe wert, um wieder spielen zu können.

"Allein die Möglichkeit, zusammen zu spielen, hat die Befürchtungen der Leute zerstreut, dass es sich lohnt", sagt Shulman. "Wir wollen einfach einen sicheren Raum für alle schaffen und erhalten."